异步电动机(感应电动机)可以根据滑动和能量转换方向在三个基本状态下运行:
滑动范围:0
速度关系:转子速度(n)低于同步速度(ns),即n <ns。
能量流:将电能从网格转换为机械能。
特征:
最常见的工作状态(例如,驾驶风扇,泵,输送机)。
增加负载会增加滑动,同时略微降低速度。
滑动范围:S <0
速度关系:当外部驱动时(例如,通过风/水),转子超过同步速度(N> ns)。
能量流:将机械能回到电能。
特征:
用于风/水力发电。
需要外部激发(电容器或网格支持)。
滑动范围:S> 1
速度关系:转子与磁场相对(n <0)。
能量流:将电能和机械能作为热量消散。
特征:
用于紧急停止或降低负载(例如起重机,电梯)。
效率低,产生大量热量。
理想的无负荷(S = 0):
理论上以零扭矩达到同步速度(n = ns)。
由于固有的损失,在实践中无法实现。
锁定转子(s = 1):
在启动或机械干扰期间,转子静止不动(n = 0)。
导致高电流需要保护电路。
状态 | 滑动 | 速度 | 能量转换 | 申请 |
---|---|---|---|---|
汽车 | 0<s<1 | n |
电气→机械 | 工业驱动器 |
生成 | S <0 | n> ns | 机械→电 | 可再生能源 |
制动 | S> 1 | 反向旋转 | 电动机械→热量 | 紧急制动 |
滑动确定操作模式:速度控制(例如VFD)启用状态切换。
汽车模式占主导地位,同时生成/制动需要特定条件。
实际应用需要保护措施(例如,反过热,电压匹配)。
了解这些状态有助于运动选择,故障诊断和节能控制(例如,再生制动)。